導航：安全管理網>> 安全論文>> 環境保護論文>>正文

涂料生產廢氣的處理

文檔作者：許繼光文檔來源：中海油常州環保涂料有限公司			點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 2.32 MB 共7頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共7頁]

本文件共7頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：2.32 MB 共7頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：含氟廢氣的處理

上一篇：涂料溶劑廢氣的處理

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第37卷第7期
涂料技術與文摘
 Vol.37 No.7
2016年7月
 COATINGS TECHNOLOGY ABSTRACTS
jul.2016
涂料生產廢氣的處理
 Waste Gas Treatment during Coatings Production
許繼光(中海油常州環保涂料有限公司,江蘇常州213000)
摘要:隨著政府管控力度的加大,廢氣排放標準日趨嚴格,涂料企業只有拋棄粗放式生產模式,
采用新技術、新設備,實行精細管理才能使廢氣達標排放。沸石轉輪濃縮+焚燒技術、沸石流動床
濃縮+焚燒技術、生物法處理技術和低溫等離子體技術將成為涂料制造業廢氣處理的主流方法。
關鍵詞:涂料廢氣;廢氣處理
中圖分類號:TQ639.3文獻標識碼:A文章編號:1672-2418(2016)07-22-07
0引言
新技術、新設備,實行精細管理才能使廢氣排放達標。
具體就是要做到以下幾點。
為了貫徹落實國務院《大氣污染防治行動計劃》
2015年環保部制定并會同國家質檢總局發布了GB1.1密閉生產
31570《石油煉制工業污染物排放標準》、GB31571《石
涂料企業現在正逐步實現密閉生產,但很不徹底。
油化學工業污染物排放標準》、GB31572《合成樹脂工平蓋式配料、調漆容器縫隙較大,敞開投料,溶劑易揮
業污染物排放標準》等國家大氣污染物排放標準。到發;砂磨機可以徹底封閉,但經常與移動容器配套使
目前為止,已全部完成了“大氣十條”要求制定的大氣用,移動容器成了VOCs的主要排放源;產品的人工灌
污染物特別排放限值的25個重點行業排放標準。新標裝和容器的人工清洗,其溶劑的揮發不但污染環境,對
準的出臺給涂料生產企業提出了更高的環保要求,新工人的健康也造成很大威脅。
建企業必須按新標準執行,老企業應該抓緊生產設備為了實現密閉式生產,現在的配料、調漆容器都采
和環保設備改造,因為2017年老企業也必須執行新標用釜式結構,液體投料管道化,粉料通過料管與料倉或
準。
投粉裝置連接,在微負壓下加入,實現了現場VOCs的
大力研發、生產和使用無溶劑涂料(UV固化涂料、零排放。給砂磨機、攪拌機配套的移動容器加蓋,在蓋
水性涂料、粉末涂料等)是解決涂料VOCs排放的根本上接抽氣管道,也可以實現現場的零排放;或給攪拌
途徑,但是目前還不可能做到全部無溶劑化。生產企業機、籃式砂磨機等安裝帶抽氣口的升降蓋,可以達到同
必須重視生產過程中VOCs的揮發,采取有效措施,使樣的目的。在勞動力成本高昂、自動灌裝技術(清洗、換
生產尾氣排放符合國家標準。
色)有了突破的今天,涂料灌裝可以采用密閉式自動灌
裝機,其溶劑揮發問題也可以解決了。現在又有了自動
1優化生產模式,有效治理廢氣
清洗機(洗桶機),代替人工清洗移動容器,這樣可以實
現涂料生產全過程現場廢氣的零排放。
涂料生產包括涂料制造和涂料用樹脂的合成,涉
及工業窯爐、化學反應裝置、制漆裝置3類廢氣排放
1.2科學處理
源,后者的工業廢氣最難處理,因為面廣量大、濃度實現密閉生產、尾氣收集以后,廢氣的處理仍是一
低,是本文討論的對象。
大難點。業主及管理者最關心的是怎么處理,得花多少
涂料企業只有拋棄粗放式生產模式,采用新方案錢,本文在后面將進行詳細闡述。
22涂裝 COATING與應用 AND APPLICATION
許繼光:涂料生產廢氣的處理
廢氣收集量又實現生產現場的零排放,也降低后續的
1.3精細管理
廢氣處理成本。
眾所周知,涂料生產廢氣流量大、濃度低,后處理
很困難。因此環保專家和工程設計人員十分強調廢氣2常用廢氣處理方法
的濃縮。在設計中力爭良好密封,這樣微微抽氣就可以
實現現場的零排放,并且后期的廢氣處理量也不大。但2.1回收法
正因為如此設計建造,新建項目投產后常出現一些要
回收法有吸附解吸-冷凝(冷凍)法、萃取(吸收)
抽氣的地方氣抽不走,車間里氣味嗆人現象。問題多在-分餾法。為了獲得較為純凈的溶劑以便作為原料重復
于:(1)該關閉的不關閉,到處空抽;(2)設備維護跟不使用,有時還需要對回收的廢溶劑進行提純但在涂料
上,縫隙不堵,漏洞不補,也造成漏氣因此有人建議風制造企業,因為廢氣中氣態溶劑濃度太低,回收成本太
管閥門與設備聯動,容器蓋與攪拌馬達連鎖等方案雖高,所以一般都采用銷毀法
好,但投資太大。為什么不堅持精細管理呢?要像杜絕2.2銷毀法
長明燈、長流水那樣,隨時隨地關閉無物料設備的抽
風,有料設備在投料調節、檢測取樣時加大抽風,過后
最簡單最有效的銷毀法是焚燒法。焚燒法的技術
立即關小風量。活動軟管容易破裂,要及時發現及時修特性見表1,其他處理技術特性見表2。
補或更換。只有實現這樣的精細管理,才能盡可能降低
涂料制造企業廢氣量大,采用焚燒法來處理廢氣,
表1燒法的技術特性
熱力焚燒
蓄熱焚燒
催化焚燒
催化蓄熱焚燒
燃燒原理VOC在燃燒溫度下氧化成CO2和2O,凈化率可達99%以上。OC在催化劑的作用下氧化成CO2和HO凈化率可達90%以上
起燃溫度/C
550-650
230-250
燃燒溫度℃
700-850
230-300
 No.
產生微量
幾乎不產生
二英
涂料制造行業很少有含氯廢氣,故無二英產生否則無催化欠溫燃燒會產生
優點
結構簡單,技術成熟可靠,即使靠蓄熱陶瓷回收熱量,燃料消燃料消耗低(中濃度廢氣采用
廢氣中含有灰塵、水霧等,也不
影響處理效果。
耗低于熱力燃燒。蓄熱技術甚至不消耗燃料)。燃料消耗更低
缺點
消耗一定數量的燃料廢氣要除塵,蓄熱陶瓷需要定廢氣要除塵,催化劑昂貴,易中
期更換。
,催化劑,廢氣要除塵,結構更復雜
毒易燒壞”,需定期更換
設備將會很大,甚至要配置幾套。通過吸附一脫吸,將大錢及時更換吸附劑,這將促使企業采用更好的廢氣處
量低濃度的廢氣轉換成少量高濃度廢氣,既可以縮小理方案。
焚燒裝置的規模,又可以進一步降低燃料消耗。
另外還有微波催化氧化法等。在這些方法中等離3涂料生產廢氣處理技術
子法、光催化氧化等方法還有一些問題沒有解決,離實
際應用還有一段時間。吸附法和蓄熱式焚燒法已經在
以上介紹的廢氣處理技術各有利弊,單獨一種技術
涂料行業得到應用。
往往不能完美解決涂料生產尾氣。吸附法簡單,投資低,
單純的吸附法不是涂料行業的最佳選擇,但目前但吸附劑更換或再生費用大。焚燒法處理徹底,但面對
使用最廣泛,因為簡單有效費用低,容易通過環保審低濃度大風量尾氣,要消大量耗燃料。下面系統地介紹
查。其實這是權宜之計,吸附劑很快就飽和了不及時了在涂料制造行業具有推廣前景的廢氣處理技術。
更換吸附劑環保設備形同虛設,及時更換費用太大,3.1沸石轉輪濃縮+焚燒技術
因此企業對于吸附劑的更換能拖則拖,有應付審查之
嫌。相信在政府的嚴格管控下企業將不得不花更多的
近期沸石轉輪技術成為了熱點,該技術其實就是
涂裝與應用 COATING AND APPLICATION23
許繼光:涂料生產廢氣的處理
表2常用廢氣處理方法(除焚燒法以外)的技術特性
處理方法形式及特點
機理
優點
缺點
固定床、移動床、流動
結構簡單,操作方便,去除效
吸咐法床,流行的吸附劑活性通過物理吸附除去廢氣中的VOC。
吸附劑需頻繁更換,占廢氣處
>90%,適合小規模企業或
理成本的大部分。
炭(顆粒、纖維)、沸石
實驗室
吸脫固定床、移動床(轉輪)通過物理吸附除去廢氣中的OC,再經過
吸焚燒流動床,流行的吸附劑脫吸,既濃縮了廢氣,又再生了吸附劑。后接可處理大流量低濃度廢氣,運廢氣需除塵,如果采用活性炭
活性炭(顆粒、纖維)沸焚燒裝置以銷毀VOCs也可接冷凝以回收行費用低,去除效率>90做吸附劑,再生時易自燃。
法
石、分子篩溶劑
(1)如用非水液體作吸收劑,
存在該液體揮發形成的二次
吸收法
通過汽液接觸用液體吸收氣體中的VOC設備費用低、運行費低、安全
污染。(2)如果是水作吸收劑,
需要處理廢水;如果是油類、
酯類作吸收劑,需要分餾再
生
廢氣中的VOCs被含微生物的填料、或含微
微生物對VOCs有選擇性,需
生物法有濾池、濾床、噴淋、生物的漿液吸收,其降解可以在同一個設設備簡單,操作方便,費用低培養不同菌種并合理搭配需
氣、滴濾等多種形式備中同時進行,也可以隨漿液一起輸送到沒有二次污染
維持特定溫濕度,并投加營養
物質,以確保微生物存活,設
其他地方進行降解反應。
備龐大
適用范圍廣,占地小,投資低,
化學降解
塔內填料附著催化劑,含藥劑液體與廢氣在運行成本低;管理方便,即開消耗化學藥劑,產生二次污染
法
塔內逆向接觸,經催化氧化VOCs被分解掉。即用;沖擊負荷,不受污染物(廢水)
物濃度及溫度變化影響。
有機物、氧氣在紫外光和催化劑(納米TO2
光降解法
為主)作用下產生離子,自由基等高活性粒適應性廣,操作方便
投資大,處理效率尚需提高,
子,通過粒子之間的化學反應VOC被降解。
技術有待完善。
適用范圍廣,凈化效率通過高壓放電形成等離子體,其內部富含高能量低溫等離子體幾乎可
低溫等離高,適用于其他方法難高活性的粒子,如電子、離子、自由基和激以分解所有的VOC分子;運一次性投資較高,技術有待
子以處理的廢氣,如化發態分子等。通過粒子之間的化學反應行費用低;反應快,設備啟動、完善。
工、醫藥行業。vOCs被降解。
停止十分迅速,隨用隨開
通過吸附、脫吸把原來低濃度大風量的尾氣轉變為高態下工作);尾氣處理前必須嚴格過濾除塵,否則會堵
濃度小風量的廢氣,然后通過蓄熱焚燒銷毀VOCs,不塞吸附介質;大流量處理裝置的轉輪體積龐大等。
需要外加燃料或僅需少量燃料,產生的熱量還可以用如圖3所示,廢氣從轉輪的一邊進,另一邊出,當
于脫吸過程,原理見圖1。
進口處沸石吸附飽和而出口處沸石尚未吸附飽和時就
此技術之所以成為熱點,一是它的集成化,一個轉要中止吸附進入脫吸過程,否則出口尾氣VOCs將超
輪同時完成吸附、脫吸、冷卻幾個過程;二是用改性沸標。受設備重量和尺寸的限制,轉輪厚度有限,所以沸
石制成的專用填料(型材)代替容易自燃的活性炭。小石的利用率有限。
型裝置可以將焚燒器集成在一個底座上進行吊裝,安
3.2沸石流動床濃縮+焚燒技術
裝十分方便。
但轉輪技術也有不足是處:轉輪3個工作區域的
流動床技術可以讓每一粒填料吸附有機物都達到
切分并不徹底,有串氣現象;沸石吸附介質的利用率不飽和,然后再進入脫吸過程;流動床設備固定不動,不
高(見圖3)填料吸附不能全部達到飽和,否則尾氣排存在設備動密封問題;沸石顆粒是流動的,流動會發生
放就會超標;轉輪動密封性成問題(所以只能在負壓狀輕微摩擦,以除去表面粘附的粉塵,所以尾氣處理前不
24涂裝 COATING與應用 AND APPLICATION
許繼光:涂料生產廢氣的處理
D
 IZER
 Desort
 Recycl
 Clean
 supply
 Procoss
A
 Desorb
 Cooing
A
 Process
 Fan
 CONCENTRATOR
 Solvent-Laden
 Process
圖1沸石轉輪工藝流程圖
圖2沸石轉輪(左)和蓄熱焚燒爐(右)
截面可以因地制宜做成任意形狀:圓型、方型、長方型。
尾氣進吸附填料尾氣出
對于處理大流量廢氣的流動床,關鍵技術是吸附
介質顆粒流動過程的均勻分布和均勻落料,要確保十
100附周期結束時
幾平方米甚至上百平方米流動床的床底平面和床頂平
面絕對平行(氣流阻力均等)、高度恒定,而且不依賴動
力機械(動力機械使顆粒摩擦過渡,損耗增加),粒子純
屬自由流動。其工作原理見圖4。
°
有些涂料涂裝大企業,每天釋放溶劑幾百公斤甚
標度
始時
至更多,有回收價值,可以用冷凝回收裝置代替焚燒
口料中的位置
進口填科床中的位置出口
爐,經濟效益可觀。為了節能,應注意制冷冷量的回收。
圖3沸石轉輪工作狀態
可以用熱氮氣脫吸代替熱空氣脫吸(這樣更安全),或
代替水蒸氣脫吸(可省去油水分離和廢水處理),大部
需要過濾除塵;流動床床高只有0.8-1.5m,但面積可分氮氣是循環使用的,只要補充小部分。同樣要注意熱
以做得任意大,以滿足任意流量的尾氣處理;流動床橫氮氣熱量的回收。
涂裝與應用 COATING AND APPLICATION25
許繼光:涂料生產廢氣的處理
再生后的吸附劑顆粒可以采用氣流輸送到吸附塔(通常是植物莖干的腐敗物)。當經過除塵加濕的廢氣
中去,也可以采用提升機輸送。前者的氣流最終經旋風進入過濾床通過生物填料層時,填料層中的微生物將
分離后還有少量粉塵排放,后者通過振動篩可分離收有機物捕獲并消化降解。生物過濾床可以做得很大(如
集全部的粉塵和到達壽命終點的吸附劑顆粒(其特征羽毛球場那么大,甚至更大),為了不浪費土地,可以在
是粒徑變小)。
上面種草綠化。為保持床體的濕潤,應提供間隙噴淋。
均勻分布段
(地面)
過濾
來自涂料生產車間
低濃度廢氣
均勻落料段
加藥器
噴
高濃度廢氣去焚燒爐
圖5生物過濾床
空氣
低溫換熱器
均勻分布段
生物洗滌床通常由1個洗滌塔和1個再生池組
低溫煙道氣放空
成,在洗滌塔中,循環液通過噴淋形式將廢氣中的污染
均勻落段
高溫換熱器
物和氧氣轉入液相,實現質的傳遞。吸收了有機物的
高溫煙道氣來自焚燒爐
洗滌液流入再生池,在那里有足夠的滯留時間和合適
的生化環境讓液相中的微生物分解所吸收的有機物。
振動篩
生物滴濾床有點類似生物過濾床,不同的是:(1)滴
L
排出
濾床不采用植物莖干的腐敗物做填料,而是采用人造
廢料
圖4流動床濃縮技術
填料;(2)時刻保持對床體的噴淋。滴濾床的人造填料
表面或多空填料的孔洞中附著有微生物,廢氣由床底
3.3生物法處理技術
部進入,回流液從上部噴淋而下,氣態有機物溶解于水
中,并被附著于填料的微生物吸收分解。當尾氣中的有
生物法最早應用于飼料加工、牲畜糞便處理和生機物喂不飽微生物或營養不夠全面時,應在回流液中
活污水處理的尾氣脫臭。隨著對生物法處理技術研究補充營養物質,并且節假日不能停止噴淋,以防止微生
的不斷深入,生物法被逐步應用于其他工業領域。生物物干涸死亡。
法處理工業廢氣具有運行費用低、無二次污染等優點。
曝氣池的結構和配套設施類似于廢水處理的曝氣
生物法對有機物的降解速度較慢,所以設備體積較大。池,池液中有活性污泥,活性污泥中含有降解有機物的
生物菌種對有機物的生化降解具有很強的專一性只有微生物。廢氣鼓泡穿越池液時,VOCs溶解于池液,并被
適合生物降解的有機物才可以使用生物法進行凈化微生物降解。廢氣不需要除塵加濕,池液要調整pH
好在制漆行業揮發的不同溶劑現在都有適合的菌種。值、污泥濃度,必要時要補充營養。
這些菌種一般來自化工廠下水道污泥中,這種污泥經
值得大力提倡的是:將廢水處理和廢氣處理合二
過一段時間的馴養(吸附于載體,置于化工廢氣的氛圍為一,這對于大型涂料制造企業特別適合。因為廢水處
中,調節溫濕度和pH值,給予必要的營養),有益菌種理系統包含了曝氣法處理廢氣所需的一整套設施一高
得到繁衍壯大。微生物處理技術在運用中必須很好地壓風機、曝氣池(好氧池)、沉淀池、清水池、排污池、氣
保持生化環境,確保菌種生命力旺盛,不要衰落。一旦浮池、壓濾機、污泥泵等。所不同的是,僅需將曝氣池的
衰敗,重新建立一個生態系統是一件麻煩的事情。
尺寸和結構略作修改,增加風機數量,改并聯鼓新鮮空
根據處理運行方式不同,生物處理工藝主要分為氣為串聯鼓廢氣。處理廢水有機物的微生物正好能夠
生物過濾床、生物洗滌床和生物滴濾床、曝氣池等形式。處理廢氣中的OCs
生物過濾床是一種在地上或地下建造的池子,在
其中填入含有微生物、能吸附水分、營養元素的填料34低溫等離子體技術和光降解技術
26涂裝與應用 COATING AND APPLICATION
許繼光:涂料生產廢氣的處理
這是2種采用不同的激勵方法同樣得到高活性的
沫器
粒子,再通過高活性粒子之間的化學反應使有害物質
轉化為無害物的方法。一種是通過高壓放電,一種是通
過紫外光照射(輔以催化技術,如納米TiO2催化),也
可以將這2種方法結合在一起。產生的高活性粒子是
填料液與廢氣接觸
或空塔噴淋
氧、水、氣態有機物的離子、自由基、裂解物等,尤其是
活性氧原子、氧離子、氧自由基、氫氧自由基,據說它們
廢氣
具有類似1300℃火焰的氧化能力,能有效地降解
(控溫、控pH值)淋泵
 VOCs.
低溫等離子體技術和光降解技術處理廢氣的優勢
生化降解
包括:(1)廢氣通道幾乎沒有阻力,系統的動力消耗非
常低;(2)裝置為模塊結構,容易安裝和維修;(3)裝置可
以隨時開啟與關閉,靈活機動;(4)裝置小巧;(5)無需除
圖6生物洗滌塔
塵除水。
風機
風機
風機
風機
循環泵
圖7生物曝氣池
由于目前激勵效率比較低,廢氣凈化率<70%,因用比較
而限制了它的實際應用。相信通過人們的努力會不斷
表3為廢氣處理的設備投入及平時的運行費用情
改進。
況(個案值僅供參考,市場運作的實際結果變化極大)。
4幾種主要廢氣治理技術投資及運轉費
不同濃度的廢氣采用不同的處理方式,其綜合費
表3廢氣處理的設備投入和運行費用(單位:萬元)
廢氣處理規模/(m3+min)
處理技術
450
1000
設備投入年運行費設備投入年運行費設備投入年運行費
活性炭吸
40
14
160
280
380
480
流化床吸附冷凝回收
310
42
660
46
生物濾床
80
7
雙氧水、臭氧洗滌
320
50
沸石轉輪直燃焚燒
280
20
320
44
930
175
沸石轉輪RTO
380
1
130
直燃焚燒
500
180
催化焚燒
550
178
蓄熱焚燒
480
900
用比例見圖8。
同濃度比較合適的處理方法。其中,“轉輪濃縮+”表示
圖8沒有考慮處理量,圖9給出了不同處理量、不
(下轉第32頁)
涂裝與應用 COATING AND APPLICATION27
徐杰,等:工程機械用超高固體分涂料噴涂工藝的研究
節;(2)噴涂泵壓力5MPa、氣壓力4MPa,噴嘴口徑0.6
(相當于0.3mm);(3)涂膜外觀較好,基本能滿足工程
機械涂層外觀。
4結語
環保型涂料是目前工程機械用涂料的發展方向,
聚天門冬氨酸酯涂料以其“低VOC、低能耗、低成本”
的優勢作為超高固體分環保涂料的一種試用于工程
圖4雙組分無氣噴涂設備圖
機械領域,實驗表明,在合適的涂料配方、改進的施工
工藝及優化的涂裝設備下,聚天門冬氨酸酯涂料可滿
時,涂料管道需要15m左右,為保障噴涂質量及減少足工程機械用涂料及涂裝的要求。
清洗距離,將混合模塊移至離噴槍3m處,A、B組分在
混合模塊處混合,縮短了混合距離,提高了噴涂質量,
參考文獻
減少了清洗工作量;
1]廖有為,熊平凡、趙舒超,等聚天門冬氨酸酯涂料的研制
(2)清洗裝置:外接了清洗裝置,若發生意外,噴涂與應用涂料工業2066(3)38-40
間隔時間超過試用期或者中午休息時間均可用此清洗[2] ANGELOFF, SQUILLER BEST. New high
裝置清洗混合模塊至噴槍處的混合部分。
 solids technlolgy achieves productivity gains).2003,20(11):
35-41
3.2.3噴涂過程及噴涂效果
3]劉保磊,陳芳聚天門冬氨酸酯涂料及其在工程機械上
(1)可噴涂,霧化效果可通過泵壓力及氣壓力調
的應用]現代涂料及涂裝,2014.17(3):41-42
(上接第27頁)
100
直燒+熱
轉輪濃縮
100000
焚燒
80
B化燒+熱回
C活性(不再生
10生解附
60
1000
D活性(再生)
再生
冷回收
C
40
E吸射濃縮+贊
100附
冷凍回收
20
F蓄熱燒
10不再生
G
G生物處理
一
0
0101010310
100
10000
000
廢氣有機物濃度(mg橫/m
廢氣voc濃度(ng/)
圖8不同方法處理不同濃度廢氣的相對成本
圖9各種處理方法的適用范圍
轉輪濃縮技術后面可以加焚燒、可以加冷凝回收可以[2]劉媛,王鴦鴦,楊威淺析揮發性有機廢氣治理技術中
加冷凍回收,+焚燒主要用在涂料制造業,+回收主要
國環保產業,2012(1):40-42.
用在溶劑揮發量特別大的企業。“轉輪濃縮+”也可以3]張沛存等離子體技術在二甲異味治理中的應用環
用“流動床濃縮+”代替。
境科學與技術,2010(S1):341-343
4]名.13種廢氣處理方法介紹及適用范圍和優缺點說明
 [EB/OL].http: //www.doc88.com/p-6763747729407.html,
參考文獻
2014-04-24
1]名用標準倒逼產業轉型升級環境污染與防治,5]名,我國有機廢氣治理行業2010年發展綜述中國
2015,37(5):110
環保產業,2011(8)8-15
32涂裝與應用 COATING AND APPLICATION

網友評論 more

環境保護論文最新內容

01-25